, damit ergibt sich
f�r eine Platte von 4 mm ein Fl�chengewicht von 1.6 g/dm
. Depron hat
keine wirkliche Vorzugsrichtung, wohl aber leichte Kr�mmung. Diese
sollte genutzt werden wenn die Fl�che eh gekr�mmt werden soll.
Stephan 'Flurnügler' Urra - StbUrra (at) aol.com - http://www.rclineforum.de
25.08.2004 - 25. Januar 2009
Die Idee f�r einen Parkflyer ist ein kleines, leichtes, leicht zu fliegendes Modell f�r drau�en, das nicht unbedingt auf einen Modellflugplatz angewiesen ist und preiswert mit wenig Bauaufwand hergestellt werden kann. Der Antrieb ist selbstverst�ndlich elektrisch. Im Gegensatz zum Slowflyer, der mehr f�r die Halle gedacht ist, kann ein Parkflyer etwas weniger filigran ausgef�hrt werden und h�lt auch schon mal eine unsanfte Landung aus.
Der Parkflyer wurde m�glich, weil mehrere neue Entwicklungen ausgereift sind:
Die SMD-Technik (oberfl�chenmontierte Bauelemente) erlaubt es heute, Fernsteuerempf�nger mit einem Gewicht von weniger als 10g, ja sogar 4g herzustellen, und dies sogar zu bezahlbaren Preisen. Die fr�her �blichen 30g ... 40g Empf�nger waren auch nicht billiger oder besser. Auch die Servos haben heute nur 6g ... 9g, fr�her waren es 30g. Die Mikromechanik macht es m�glich, nat�rlich zusammen mit der SMD-Technik.
Auch die Flugregler sind entsprechend geschrumpft, und Regler f�r b�rstenlose Motoren wurden so erst m�glich. Nat�rlich ist hier auch die Mikrocontrollertechnik sowie die Software-Technologie ma�geblich beteiligt.
Die Akkus wurden kleiner und leichter, und das bei beeindruckender Hochstromf�higkeit. Ganz zu schweigen von den Lithium-Akkus, aber die spielen schon mehr in den Bereich der Slow-Flyer.
Auf der Motorenseite haben die billigen B�rstenmotoren eine ausreichende Leistung erreicht, die neuartigen b�rstenlosen Motoren �bertreffen die Verbrenner im Standschub/Gewichts-Verh�ltnis bei weitem. Ein 0.8-er Cox mit Schalld�mpfer und Tank im Depron-Flieger, heute schon fast undenkbar. Ein Au�enl�ufer mit LiPoly, und Torquen ist m�glich f�r �ber 10 min. (Der Standschub ist gr��er als das Gewicht des Fliegers, der h�ngt nur noch an der Luftschraube)
Und dann der Stoff, aus dem die Sch�ume sind: Depron ! Damit erst werden Flieger m�glich, die bei wahnsinnig dicken Tragfl�chen kaum noch was wiegen. Oder EPP ! Ein Absturz ? Ist doch nichts kaputt gegangen. Einfach weiterfliegen ! Leider (noch) nicht f�r den Eigenbau verf�gbar.
W�hrend vor ca. 5 bis 10 Jahren ein Modell mit ''nur'' einem Meter Spannweite aus Balsaholz gebaut ein knappes Kilo wog und nur von Spezialisten geflogen werden konnte, kann so ein Ger�t heute unter 300g gehalten werden, und ist bei geeigneter Auslegung sogar anf�ngertauglich. Ein 50 cm Doppeldecker mit deutlich weniger als 200 g ist kein Problem mehr. Ein voll kunstflugtaugliches Modell mit 75 cm Spannweite und 300 g eine leichte �bung. Ein beleuchteter Nurfl�gler mit 110 cm Spannweite und 500 g fliegt auch nachts.
Parkflyer haben typischerweise eine Spannweite von 70 cm bis 120 cm. Kleiner geht auch, wird aber schon schwierig. Das Abfluggewicht liegt bei etwa 200 g bis 600 g. Ein Modell kann in der Gr��e ohne weiteres ver�ndert werden.
Dabei gelten die Regeln der Ma�st�blichkeit: Doppelte Gr��e erlaubt achtfaches Gewicht, doppelte Fl�chenbelastung, 1.4-fache Geschwindigkeit. Soweit, sogut.
Aber was passiert beim Verkleinern ? Da spielt die Reynoldssche �hnlichkeitszahl, kurz Re-Zahl eine wichtige Rolle: Werden die Fl�chentiefe und die Geschwindigkeit zu klein, so kommt es bei ''tragenden'' Profilen zum Str�mungsabri�. Hier helfen spezielle Profile weiter (Ebene Platte, gew�lbte Platte), die haben aber einen deutlich h�heren Luftwiderstand.
Kein Problem f�r die heutigen Elektromotoren, aber es gibt einen deutlichen Unterschied zu gr��eren Modellen: Die Gleitzahl ist deutlich geringer bei den Kleinen. Aber genau das erlaubt eine viel einfachere Landung, das Modell sinkt fast wie eine Feder zu Boden. Eine Landehilfe ist nicht n�tig. Andersrum: Ein gr��eres Modell gleitet und gleitet und segelt dann in den Flugplatzzaun.
Echtes Depron (mit gr�nem Stempel) ist nur schwer in kleinen Mengen zu beschaffen. Die Baum�rkte f�hren es nicht. Eine brauchbare Alternative ist Thermoplan von Sch�fer Deckenplatten sowie Nomaplan von NMC . Es handelt sich um extrudierten Polystyrolschaum und wird als D�mmplatte f�r Innenanwendung verwendet. Handels�blich sind St�rken von 4 mm und 7 mm. Ein Paket mit 8 Platten zu 62.5 cm * 80 cm kostet etwa EUR 12 in 4 mm und EUR 16 in 7 mm (Stand 2004). Es findet sich im Baumarkt bei den Tapeten. Eine Quelle ist der Marktkauf-Baumarkt in L�nen am Stadthafen.
Depron kann mit einem scharfen (!) Messer geschnitten werden oder mit dem hei�en Draht (Styros�ge) Dabei ergibt sich einen feste Schmelzkante, so da� diese Bearbeitungsweise bessere Ergebnisse bringt als das Schneiden mit dem Messer. Es kann auch schr�g geschnitten werden. (Rippen mit Pfeilung, Nasenleisten)
Depron kann mit dem hei�en Draht gespalten werden, dabei gibt es einen Verschnitt von ca. 1 mm. Eine 4 mm Platte kann also in zwei 1.5 mm Platten oder auch in eine 2.0 mm und eine 1.0 mm Platte gespalten werden. Diese m�ssen vorsichtig geschliffen werden und kr�mmen sich nach innen, sie sind daher hervorragend zur Beplankung geeignet. Es kann ein Kr�mmungsradius von ca. 4 cm erreicht werden, runde R�mpfe sind somit m�glich.
Zum Kleben eignet sich Uhu-Por (Kontaktkleber), Epoxy (auch 5 Min.) und Spezial-Sekundenkleber. Der klebt aber innerhalb von einigen Minuten, so da� die Teile vorher fixiert werden m�ssen. Daf�r eignen sich Tesa-Film und doppelseitig klebender Foto-Film.
Depron hat eine Dichte von ca. 40 g/dm, damit ergibt sich
f�r eine Platte von 4 mm ein Fl�chengewicht von 1.6 g/dm. Depron hat
keine wirkliche Vorzugsrichtung, wohl aber leichte Kr�mmung. Diese
sollte genutzt werden wenn die Fl�che eh gekr�mmt werden soll.
Mit dem Hei�luftgebl�se kann Depron thermoplastisch geformt werden, aber nur in einer passenden Vorrichtung, nicht aus der Hand. Die Temperatur von ca. 150 �C sollte mit einem Temperaturf�hler gemessen werden.
Die Zugfestigkeit betr�gt etwa 0.5 N/mm .
Baustyropor der
Sorte PS15 hat eine Dichte von ca. 15 g/dm. Die Festigkeit ist so
gering, da� es f�r tragende Aufgaben nicht verwendet werden kann. Zum
F�llen von Volumen und zur Formgebung ist Styropor geeignet, aber das
Gewicht sollte nicht untersch�tzt werden. Das Schneiden erfolgt mit dem
hei�en Draht (Styros�ge), aber die Oberfl�che wird nicht wirklich
glatt. Vor allem, wenn der Schnitt nicht absolut gleichm��ig erfolgt.
Styrodur ist fester, aber auch schwerer als Styropor. Geeignet zur Formgebung von R�mpfen, auch f�r Tragfl�chen. Beschaffung �ber die Baum�rkte.
EPP ist extrudierter Polyethylen-Schaum. Das Material ist fester, aber auch schwerer als Styropor. Es hat aber einen ganz entscheidenden Vorteil: EPP ist elastisch verformbar, und damit praktisch unzerst�rbar. Die Festigkeit ist aber relativ gering, so da� EPP-Bauteile (Tragfl�chen) mit Kohlest�ben verst�rkt oder mit Klebefolie verfestigt werden m�ssen. (tapen)
EPP taucht als Verpackungsmaterial auf, ist ansonsten in kleinen Mengen kaum zu beschaffen. Schneiden mit dem hei�en Draht ist m�glich, aber wesentlich schwieriger als bei Styropor. EPP wird industriell in eine Form gesch�umt. Also ein typisches Baukastenmaterial.
Ein EPP-Flieger ist deutlich schwerer als ein Depron-Flieger, aber mit entsprechend hochwertiger Antriebstechnik (BL-Motor, LiPoly) durchaus leistungsf�hig. Vor allem aber ist er praktisch unkaputtbar. Kleben geht mit Sekundenkleber oder Epoxy. Dabei wird das Polyethylen nicht wirklich chemisch geklebt, aber der Kleber dring in die Poren ein und schafft somit eine formschl�ssige Verbindung.
Beim Kauf von Balsa ist es oft schwierig, die gew�nschte Festigkeit zu finden. Da Balsaholz ein Naturprodukt ist, schwankt die Dichte und damit auch die Festigkeit stark. Dichtere und somit festere Sorten werden oft zu d�nneren Platten geschliffen. F�r Holme werden festere Sorten ben�tigt.
Es ist sinnvoll,
die Dichte und die Zugfestigkeit einer Platte zu bestimmen, bevor diese
f�r die Konstruktion einer Fl�che vorgesehen wird. Typische Dichte
einer mittelfesten Platte von 1.5 mm: 160 g/dm, ergibt ein
Fl�chengewicht von 2.4 g/dm . Zugfestigkeit etwa 10 N/mm in
Faserrichtung.
Da Balsa eine Faserrichtung hat und quer zur Faser leicht bricht, m�ssen Spanten durch Aufbau von Balsa-Sperrholz (mehrere Platten um 90� verdreht aufeinander leimen) und Rippen durch Aufleimen von Papier verst�rkt werden. Das Papier kann sinnvollerweise vorher bedruckt werden. (Profil)
Balsa kann mit einem scharfen Messer geschnitten werden. Zum Kleben eignen sich Uhu-Hart, Wei�leim, Pattex-Haushaltskleber. Balsa quillt auf wenn es feucht wird. (Leim)
Bei einseitiger Befeuchtung kr�mmt es sich stark. Daher beide Seiten mit der Blumenspritze befeuchten und dann Leim auftragen. Anschlie�end zwischen Zeitungspapier pressen. Balsaholz mu� vor Feuchtigkeit gesch�tzt werden, also lackieren oder beb�geln. Gr��ere Fl�chen aus Balsa sollten daher aus Gewichtsgr�nden vermieden werden.
Balsaflieger sind schwer !
Da Sperrholz relativ schwer ist (ca. 700 g/dm) sollte es nur ausnahmsweise verwendet
werden, z.B. f�r Servohalter oder Motorspanten. Auch hier kann ein Sandwich aus d�nnem
Sperrholz und Balsa leichter werden, ohne da� die Festigkeit darunter leidet. Sperrholz
kann mit der Laubs�ge oder der Miniatur-Stichs�ge pr�zise ges�gt werden. Aber die
Oberfl�che bricht dabei leicht aus. Zum Kleben eignen sich Uhu-Hart, Wei�leim,
Epoxydharz.
Polystyrol in Platten zu 1 mm kann f�r Anwendungen, wo die Faserung von Holz st�rt, eingesetzt werden. Insbesondere f�r Ruderh�rner ist es gut geeignet. Schneiden mit der Schere (gerade) oder Laubs�ge bzw. Miniatur-Stichs�ge. Kleben mit Epoxydharz.
Karton von 120 g/m kann feucht mit
verd�nntem Wei�leim auf einen Styroporkern geklebt werden. Der Karton
wird nach dem Trocknen mit verd�nntem Lack auf Wasserbasis lackiert und
ergibt so eine druckfeste Oberfl�che. Allerdings wird das Ganze
deutlich schwerer als Depron. Fl�chengewicht ca. 7 g/dm f�r eine
kleine Tragfl�che. St�rkerer Karton (Pizza-Pappe) kann gut als
Schablone f�r den hei�en Draht verwendet werden.
H�her belastete Teile (z.B. Tragfl�chenverbinder) k�nnen mit glasfaserverst�rktem
Kunststoff beschichtet werden. Dazu wird die Glasfasermatte (80 g/m) zwischen
Papier mit der Schere geschnitten, dann eine PE (Bau)-Folie mit Epoxy
bestrichen und die Matte dort aufgelegt. Dann die Folie mit der nassen
Seite auf die zu verst�rkende Stelle aufdr�cken. Aush�rten lassen und
die Folie abziehen. Wenn n�tig, wiederholen. Die Oberfl�che bleibt aber
stumpf und kann nicht durch Schleifen gegl�ttet werden.
Die Glasfasermatte kann auch auf selbstklebende Laminierfolie (Schreibwaren) aufgedr�ckt werden. Das erleichtert das Schneiden, aber die Folie kann nicht mehr abgezogen werden. Daf�r ist die Oberfl�che dann glatt.
Der Bau von komplexen Strukturen (Tragfl�chen, R�mpfe) wird hier nicht behandelt.
Bei der Konstruktion eines neuen Modelles macht es Sinn, zun�chst vom Akku auszugehen. Denn beim Akku gibt es relativ gro�e Spr�nge zwischen den verschiedenen Zellengr��en. Au�erdem sollen oft schon vorhandene Zellen weiterverwendet werden. Bei NiCd und NiMh-Akkus sollte der Akku etwa ein Drittel der Gesamtmasse ausmachen, bei LiPoly etwa ein Viertel.
Pro Kilo Abflugmasse sollte eine maximale elektrische Leistung von 100 W angenommen werden, f�r Bodenstart mehr, bei Kunstfliegern auch das doppelte. Unter 50 W pro Kilo ist kein Flieger in der Luft zu halten. Dabei wird pro NiCd Zelle 1.05 kalkuliert, bei NiMh 0.9 V, bei LiPoly 3.5 V.
Der Motor sollte nicht mehr als ein Sechstel der Gesamtmasse ausmachen.
Die Drehzahl sollte bei der angenommenen elektrischen Leistung nicht weiter als auf 70 % der Leerlaufdrehzahl abfallen, das kostet sonst unn�tig Wirkungsgrad.
Die Fernsteuerung, bestehend aus Empf�nger, 3 bis 4 Servos und Flugregler mu� nicht mehr als ein Sechstel der Gesamtmasse betragen.
Bei der Frage, ob sechs oder neun-Gramm-Servos ist zu bedenken, da� die sechs-Gramm-Servos meist schneller und schw�cher sind als die neun-Gramm-Servos.
Beim Empf�nger reichen 300 m Reichweite allemal. Ein Parkflyer wird selten weiter als 100 m geflogen.
F�r das leere Modell bleibt dann noch ein Drittel der Gesamtmasse. Davon macht die Tragfl�che etwa 40 % aus, das Leitwerk 10 %, der Rumpf 30 %, der Rest ist Kleinkram und wird meist viel schwerer als gedacht. Hierzu z�hlen Getriebe, Propeller, Fahrgestell, Kabinenhaube, Anlenkungen, Tragfl�chenbefestigung, usw.
Eine genaue (elektronische) Waage ist das wichtigste Hilfsmittel zum Bau von Parkflyern, eine Aufl�sung von 1g ist hier Pflicht. Die Masse eines jeden Bauteiles sollte schon bei der Konstruktion festgelegt werden, und die ist dann einzuhalten ! Sonst wird's einfach nur schwer.
Die Fl�chenbelastung ist ein entscheidendes Ma� f�r die gesamte Auslegung des Modelles. Die minimale Fluggeschwindigkeit (Landegeschwindigkeit) ist direkt proportional zur Wurzel der Fl�chenbelastung. Andersrum ist es um so schwerer, eine Tragfl�che bei gegebener Masse und Festigkeit m�glichst gro� zu machen.
Eine leere Fl�che in Styro-Depron-Bauweise kann etwa 4 g/dm wiegen,
das bedeutet eine Fl�chenbelastung von 25 g/dm bis 35 g/dm ist
anzustreben, bei kleineren Modellen eher weniger, bei gr��eren auch
mehr. Eine gr��ere Fl�chenbelastung verlangt nach einer Landehilfe,
m�glichst einem Vierklappenfl�gel.
Die minimale Fluggeschwindigkeit
liegt bei einer Fl�chenbelastung von 25 g/dm etwa bei 8.5 m/s, bei
einer Fl�chenbelstung von 35 g/dm bei etwa 10 m/s. Die
Auslegungsgeschwindigkeit sollte etwa das 1.5-fache betragen.
Ein Slowflyer mit einer Fl�chenbelastung von 10 g/dm hat eine minimale
Fluggeschwindigkeit von ca. 5 m/s. Die minimale Geschwindigkeit ergibt sich aus der
Formel:
F/A = rho / 2 * v * c_a
v = wurzel( ( F/A * 2 / ( rho * c_a ) ) )
F/A = Fl�chenbelastung in N/m (Newton pro Quadratmeter)
= g/dm / Gramm pro Quadratdezimeter)
rho = Dichte der Luft, ca. 1.3 Kg/m
c_a = Auftriebsbeiwert, ca. 0.55 (Annahme f�r kleine Reynoldszahlen)
v = Geschwindigkeit in m/s
Von der Theorie her sollte eine gro�e Streckung einen kleinen induzierten Widerstand bedeuten. Das macht auch Sinn bei Seglern mit mehr als 2 m Spannweite. Bei Parkflyern ist der induzierte Widerstand aufgrund der geringen Geschwindigkeit zu vernachl�ssigen ! Hier gilt eher kleine Streckung, gro�e Fl�chentiefe wegen der kleinen Reynoldszahl.
Eine Streckung von 5 ist wohl ein guter Kompromi�, bei Kunstflugmodellen (Fun-Flyer) auch 4. Das sieht zwar ziemlich m�chtig aus, ist aber f�r Parkflyer voll O.K. Bei Semi-Scale-Modellen mu� die Fl�chentiefe im Vergleich zum Original kr�ftig vergr��ert werden. Und keine schlanken Fl�chenspitzen ! Nicht weniger als 12 cm ! Sonst akute Abri�gefahr !
Hier mu� zwischen zwei grundverschiedenen Profiltypen unterschieden werden: Voll geschlossene Profile (klassisch) oder offene Profile (gew�lbte Platte, Jedelski) . Tragende voll geschlossene Profile wie z.B. Clark-Y liefern einen guten Gleitwinkel, aber nur bei ausreichender Geschwindigkeit und Profiltiefe.
Die Reynoldszahl berechnet sich n�herungsweise aus 70000 * Geschwindigkeit im m/s * Profiltiefe in m. Bei Werten �ber 100000 ist man auf der sicheren Seite. Unter 50000 geht's nicht.
Dazwischen ist der unangenehme Bereich, wo die Str�mung pl�tzlich abrei�en kann. Hier sollte ein offenes Profil verwendet werden. Oder ein dickes vollsymmetrisches (NACA 00..., NACA 63..., NACA 64...)
Die Slowflyer machen das vor. Die fliegen auch bei 45� Anstellwinkel.
Bei Nurfl�glern mu� darauf geachtet werden, da� der Momentenbeiwert cm klein, aber positiv ist. Daf�r sind S-Schlag-Profile oder vollsymmetrische Profile geeignet.
Eine Tragfl�che ohne V-Form l��t jede Stabilit�t um die L�ngsachse vermissen. Das kann gewollt sein (Fun-Flyer), erfordert aber st�ndige Korrekturen am Querruder. Also nur f�r Experten. Eine V-Form von 5� bis 10� sorgt daf�r, da� der Flieger weniger windanf�llig wird und auch mit Seitenruder um die Kurve geflogen werden kann. Die V-Form arbeitet nicht gegen das Querruder, sorgt aber f�r das Einleiten einer Kurve bei Schr�glage.
Ohne V-Form fliegt er zwar mit Schr�glage, aber geradeaus. Tragfl�chen ohne V-Form, aber mit hochgezogenen Ohren, reagieren auf Seitenruder mit starker Verz�gerung. Ohne Querruder sehr unangenehm zu fliegen, aber oft als Anf�ngermodell angepriesen.
Ein Modell mit starker V-Form reagiert sofort auf Seitenruder und kann auch bei Wind geflogen werden.
Ein Tiefdecker neigt dazu, in die Kurve zu fallen. Auch mit V-Form. Ein Mitteldecker ist hier neutral, aber eine ungeteilte Fl�che ist kaum am Rumpf zu befestigen. Ein Schulterdecker neigt dazu, leicht aus der Kurve in die Gerade zu gehen, ist aber am leichtesten zu fliegen. Echte Hochdecker gibt es eher selten, denn dazu mu� die Fl�che auf Streben gesetzt werden. (Schwer zu bauen).
Doppeldecker verhalten sich in etwa neutral.
Achtung ! Tiefdecker und Doppeldecker sind f�r den Handstart schwer zu greifen. Beim Landen bekommt die Tragfl�che zuerst Bodenkontakt. Ohne Fahrwerk nur auf hohem Gras zu landen !
Diese Bauweise erm�glicht eine leichte und stabile Tragfl�che mit relativ guter Profiltreue, ist aber druckempfindlich. Zun�chst werden die Rippen konstruiert, sinnvollerweise am PC, z.B. mit der Software Profile 2004 von Sielemann. Abstand von Rippe zu Rippe nicht mehr als 5 cm. Dabei werden die Holme entsprechend den Regeln der Festigkeitslehre (ff.) konstruiert. Abstand von Holm zu Holm bzw. Nasen-oder Endleiste nicht mehr als 7 cm.
Typisch sind Gurte aus Balsa, die mit Stegen aus Depron zu einem Doppel-T-Tr�ger verklebt werden. Teilweise wird mit Balsa verkastet. F�r die Auflage der Unterbeplankung wird ein ''Bett'' aus Styropor ausgeschnitten, das sind Bl�cke entsprechend der Profilunterseite, die auf das Baubrett geklebt werden. Das Baubrett sollte aus Pre�spanplatte sein, Leimholzplatten verziehen sich.
Zur
Ausrichtung der Styrobl�cke wird eine Zeichnung der Tragfl�che auf
leichtem Karton (120 g/m) mit Tesa-Foto-Film-Streifen geklebt. Darauf
die Bl�cke mit Patex-Haushaltskleber aufkleben. Jetzt kann die
Unterbeplankung aus Depron geschnitten und gespalten werden. Diese wird
dann mit Tesa-Foto-Film auf das Bett geklebt. Jetzt ist die Form der
Unterseite der Tragfl�che schon gegeben.
Bei glatter Unterseite (z.B. Clark-Y modifiziert) kann auf das Bett verzichtet werden. Bei ungeteilten Fl�chen kann die V-Form gleich mit in das Bett eingearbeitet werden. Jetzt werden die Untergurte aus Balsa mit Uhu-Por in die Unterbeplankung geklebt. Dann der vordere Steg aus Depron auf den Untergurt.
Die Rippen werden auf Papier ausgedruckt, zu Teilrippen ausgeschnitten, und auf Depron geklebt. Rippen kennzeichnen ! L�cher f�r Kabel nicht vergessen ! Dann werden die Teilrippen mit dem hei�en Draht nach Art einer Dekupiers�ge ausgeschnitten. Bei gepfeilten Fl�chen wird der Draht schr�g gestellt, damit die Vorder- und Hinterkante der Teilrippen im richtigen Winkel verlaufen. Sonst klebt sich's schlecht.
Jetzt werden die vorderen und die mittleren Teilrippen aufgeklebt und mit dem Steg verbunden. Dann der zweite Steg, anschlie�end die hinteren Teilrippen. (Bei zwei Holmen)
Jetzt werden die Obergurte eingeklebt, anschlie�end die Balsaverst�rkung der Nasen- und der Endleiste. Es folgt die Verkastung (Faser senkrecht!) und die Verst�rkung der Holme im Wurzelbereich. Die K�sten, welche sich aus Rippen und Holmen ergeben, sollen nicht breiter als 5 cm (Rippe zu Rippe) und l�nger als 7 cm sein. Sonst ist die Fl�che zu druckempfindlich.
Jetzt werden die Halterungen f�r die Querruderservos eingebaut. Eine Platte von Holm zu Holm im verkasteten Bereich ist optimal steif mit der Fl�che verbunden. Leerrohre f�r die Kabel einziehen. (Strohhalme)
Jetzt k�nnen noch weitere Gimmicks wie LEDs eingebaut werden. Dann wird Oberbeplankung aus Depron geschnitten und gespalten. Soll die Hinterkante spitz auslaufen, (da wo keine Klappen sind) so wird diese auf der Innenseite schr�g angeschliffen. Diese wird nun aufgeklebt. Jetzt ist die Fl�che zu !
Die Nasenleiste wird aus Depronstreifen schr�g geschnitten
(Styro-Hei�draht-Dekupiers�ge), so da� m�glichst wenig geschliffen
werden mu�. Zwei Schr�gen pro 4-mm-Streifen sind m�glich. Nach dem
Aufkleben auf die Balsa-Nasenleisten-Verst�rkung kann die Nase auf
Profil geschliffen werden. Auf diese Weise k�nnen Fl�chen mit 1 Meter
Spannweite und einem Fl�chengewicht von 4 g/dm bis 5 g/dm gebaut
werden.
Bei dieser Bauweise werden die Rippen der Depron-Rippen-Bauweise durch einen Styro-Kern ersetzt. Auch hier werden Balsa-Holme in Kasten-Bauweise oder als Doppel-T-Tr�ger verwendet.
Erst die Kerne schneiden, dann die Holme bauen ! Sonst passt das nicht zusammen.
Als Bett kann der Verschnitt beim Schneiden der Unterfl�che das Styro-Kernes verwendet werden. Der Verschnitt beim Schneiden der Oberfl�che des Kernes dient als Deckel. So kann die Fl�che beim Verkleben zwischen zwei Brettern gepresst werden.
Die Fl�che wird schwerer als in
Depron-Rippen-Bauweise, denn Styropor ist schwerer als man denkt ! Eine
Fl�che mit 1 Meter Spannweite hat ein Fl�chengewicht von ca. 6 g/dm
bis 7 g/dm und auch das nur, wenn die Verklebung der Beplankung nichts
wiegt ! Also Uhu-Por verwenden, Epoxy ist zu schwer und Leim trocknet
nicht, weil weder Depron noch Styropor wasserdurchl�ssig sind.
Alternative w�ren Schaum-Kleber.
Bei dieser Bauweise wird die Fl�che besonders leicht, hat aber kein geschlossenes Profil und ist nicht sehr verdrehsteif.
Die Rippen werden so konstruiert, da� die Oberseite eine gew�lbte Fl�che aufspannt. Als Holm dient ein Kohlestab- oder Rohr. Die Nasen- und Endleiste sind gerade und dienen nur zum Aufkleben der Beplankung.
Die Wurzel- und die Endrippe werden mit Sekundenkleber auf das Baubrett gepunktet, dann die �brigen Rippen auf den Kohlestab f�deln und diesen in die Wurzel- und Endrippe einsetzen. Alle Rippen ausrichten und mit Sekundenkleber die Rippen mit dem Kohlestab verkleben.
Dann die Balsa Nasen- und Endleiste auf die Rippen kleben. An der Hinterseite kann im Wurzelbereich ein d�nner Kohlestab als Verdrehsicherung eingeklebt werden. Dann wird die aus Depron geschnittene und gespaltene Beplankung mit Uhu-Por aufgeklebt.
Nach dem Auftrennen der Verklebung der Rippen mit dem Baubrett kann die Fl�che abgenommen werden. Jetzt k�nnen die Verklebungen mit Styro-Sekundenkleber nachgebessert werden. (Da, wo kein Uhu-Por hin kam)
Ein Fl�chengewicht von 2.5 g/dm bis 3 g/dm ist m�glich.
Beim Nurfl�gler sind an die Tragfl�che besondere Anforderungen zu stellen: Wegen des fehlenden Leitwerkes mu� das Profil einen kleinen positiven Momentenbeiwert haben. Normale Profile bestehen aus einem gekr�mmten Tropfen, und diese haben einen erheblichen negativen Momentenbeiwert. Das bedeutet, je h�her die Geschwindigkeit, desto mehr verschiebt sich der Druckpunkt nach hinten. Der Flieger nimmt die Nase runter.
Um das zu verhindern, ist ein H�henleitwerk mit einem positiven Winkel gegen�ber der Tragfl�che n�tig, das H�henruder dr�ckt das Heck runter.
Bei Nurfl�gler geht das nicht. Da mu� die Hinterkante der Tragfl�che das H�henruder ersetzen. Der Druckpunkt darf sich bei h�herer Geschwindigkeit nur leicht nach vorn verschieben, damit die Nase hoch geht. Daf�r kommen nur zwei Profiltypen in Frage: Vollsymmetrische Profile und S-Schlag-Profile.
Vollsymmetrische Profile haben bei Anstellwinkel Null keinen Auftrieb und bieten keine Eigenstabilit�t um die Querachse. Daf�r k�nnen die Flieger sauschnell werden.
S-Schlag-Profile haben zwar einen deutlich kleineren Auftrieb bei Anstellwinkel Null als ''normale'' Profile, aber sie sorgen f�r eine Eigenstabilit�t um die Querachse. Diese kann noch verbessert werden, wenn das Profil der Endrippe durch eine aerodynamische Schr�nkung bei kleinem Anstellwinkel weniger Auftrieb liefert als das Profil der Wurzelrippe. Da die Endrippe bei positiv gepfeiltem Fl�gel weiter hinten ist, f�hrt das zu einer Stabilisierung. (Bei hoher Geschwindigkeit geht die Nase hoch) und verringert die Neigung zum Str�mungsabri� bei kleiner Geschwindigkeit.
Als brauchbar erwiesen hat sich das Zagi-D2 f�r die Wurzelrippe und das Zagi-B f�r die Endrippe. (Russisch) 1
Ganz besonders heikel ist der Schwerpunkt beim Nurfl�gler. Im Prinzip liegt der Druckpunkt wegen des verschwindenden Momentenbeiwertes im Neutralpunkt, also bei 25 % der Profiltiefe. Aber durch die Pfeilung ist die Auftriebsverteilung nicht so ganz leicht zu durchschauen, was die Berechnung des Druckpunktes einer Fl�che erschwert. Noch komplizierter wird das Ganze durch den Profilstrak.
Bei einer Spannweite von einem Meter entscheidet ein Zentimeter �ber fliegt oder fliegt nicht ! Auch die Klappenstellung mu� beim Erstflug ermittelt werden ! Ein stark hecklastiger Nuri kippt �ber die Seite ab und reagiert fast nicht auf Querruder. Ein leicht hecklastiger Nuri reagiert verz�gert auf Querruder und f�llt dann in die Kurve.
Also vorsichtig bei Windst�rke 3 bis 4 und hohem Gras einwerfen. Schon das Klappen eines Klapppropellers kann den Schwerpunkt gravierend ver�ndern !
Des Weiteren ben�tigen auch Nurfl�gler eine seitliche Stabilisierungsfl�che. Das k�nnen Winglets an den Fl�gelspitzen sein oder ein starres Seitenleitwerk auf dem hinteren Rumpfteil. Ohne solche Ma�nahmen dreht der Nuri immer aus dem Wind.
Eine hohle Tragfl�che in Depron-Rippen-Bauweise bietet sich geradezu an f�r eine Beleuchtung, weil das Material durchscheinend ist. Wird in jeden Kasten aus Rippen und Holmen bzw. Nasen- oder Endleiste je eine superhelle LED gesetzt, so leuchtet die Fl�che ausreichend hell, um auch bei v�lliger Dunkelheit geflogen werden zu k�nnen. Wichtig ist, da� die Nasenleiste durchleuchtet werden kann, damit der Flieger im Landeanflug sichtbar ist. Ferner k�nnen weitere LED in die Fl�gelspitzen, die Nase oder in den Rumpf gesetzt werden. Diese sind dann aufgrund der starken Richtwirkung nur in bestimmten Fluglagen zu sehen. Das erleichtert die Fluglagenerkennung.
Beim Doppeldecker werden die beiden Tragfl�chen versetzt angeordnet. Die obere Fl�che wird um die H�lfte der Fl�chentiefe vor der unteren Fl�che angebracht. Der Schwerpunkt ist dann an der Vorderkante der unteren Fl�che. Der vertikale Abstand der Fl�chen soll mindestens eine Fl�chentiefe betragen. Der Einstellwinkel der oberen Fl�che soll etwa 1� gr��er sein als bei der unteren Fl�che. Es gibt sicher auch andere M�glichkeiten, aber dies hat sich so bew�hrt.
Die Einstellwinkeldifferenz ist ein weiteres entscheidendes Ma� f�r die Auslegung des Modelles. Wird hier ein Fehler gemacht, f�hrt das zu einem unbefriedigendem Flugverhalten und ist je nach Bauweise kaum noch korrigierbar.
Die Einstellwinkeldifferenz ist der Unterschied der Winkel von Tragfl�che und H�henleitwerk. Er wird gemessen, indem der Winkel von Tragfl�che zu Referenzebene (Rumpfboden, Tischplatte) bestimmt wird und vom Winkel von H�henleitwerk zu Referenzebene abgezogen wird.
Es wird jeweils die Profilsehne betrachtet, nicht die Unterfl�che. Man mi�t also den Abstand von der Tragfl�chennasenspitze an der Wurzelrippe zur Tischplatte, zieht davon den Abstand von Tragfl�chenhinterkante zur Tischplatte ab, teilt das ganze durch die Tragfl�chentiefe an der Wurzelrippe, und bildet davon den Arcus Tangens. Jetzt ist der Einstellwinkel der Tragfl�che bekannt.
Dann das Gleiche mit dem H�henruder. Einstellwinkel der Tragfl�che minus Einstellwinkel des H�henleitwerkes ergibt die Einstellwinkeldifferenz.
Die EWD sollte bei ''normalen'' Modellen etwa 1.0� bis 1.5� betragen, bei Kunstflugmodellen 0�. Schlie�lich soll sich das Kunstflugmodell auch in R�ckenfluglage neutral verhalten. Je gr��er die EWD, desto eigenstabiler wird das Modell um die Querachse. Eine gro�e EWD verlangt nach einem vorverlegten Schwerpunkt. Ein Fun-Flyer mit 0� EWD bleibt auch im Bahnneigungsflug in der Richtung und denkt nicht daran, die Nase hoch zu nehmen.
Ein Modell mit zu gro�er EWD nimmt die Nase sofort hoch, wenn der Motor eingeschaltet wird. Es mu� also st�ndig mit dem H�henruder korrigiert werden. Ein solches Modell fliegt zwar eigenstabil und die Querachse, aber nur bei einer Geschwindigkeit. Schnell machen geht nicht.
Bei der Konstruktion des Rumpfseitenteiles geht man so vor, da� das H�henleitwerk parallel zum Rumpfboden eingezeichnet wird. Dann wird eine Profilschablone so angelegt, da� die Sehne (Also Nasenspitze - Endleiste) den gew�nschten Einstellwinkel aufweist. Die Nase ist also h�her als das Ende. Jetzt entlang der Schablone die Tragfl�chenaufnahme einzeichnen.
Bei Baukastenmodellen mu� die EWD unbedingt �berpr�ft werden ! Hier sind b�se �berraschungen zu erwarten, weil die gespritzten Schaumteile oft einen Verzug aufweisen.
Der Schwerpunkt ist der nat�rliche Gegenspieler der Einstellwinkeldifferenz. Der Schwerpunkt mu� immer vor dem Druckpunkt liegen. (Das ist der theoretische Punkt, in dem sich der Auftrieb der Tragfl�che konzentriert.)
Das H�henruder mu� also nach unten dr�cken. Wird der Flug schneller, so wandert der Druckpunkt nach hinten, und das H�henruder mu� st�rker dr�cken, damit die Nase gehoben wird. So wird der Flug automatisch stabilisiert, denn Nase hoch bedeutet, der Flug wird verlangsamt. Ein geschlossener Regelkreis.
Wird der Schwerpunkt nach vorne verlagert, so mu� das H�henruder mehr dr�cken, es wird also auch eine gr��ere EWD ben�tigt. Der Regelkreis wird stabiler. Da man aber nicht nur mit einer Geschwindigkeit fliegen k�nnen m�chte, mu� der Schwerpunkt nach hinten in die N�he der Stabilit�tsgrenze verschoben und die EWD entsprechend verkleinert werden. Praktischerweise wird die EWD vorgegeben, der Schwerpunkt wird dann erflogen. Dennoch mu� er f�r den Erstflug vorgegeben werden, und zwar auf der sicheren Seite, also eher etwas nach vorne. Der Schwerpunkt sollte etwa bei 30 % der Fl�chentiefe (incl. Klappen) liegen. Beim Kunstflug-Modell mit symmetrischem Profil und EWD 0� ist hier schon die Stabilit�tsgrenze, also sicherheitshalber etwas vor (bis 25 %)
Zum Erfliegen des Schwerpunktes vergessen wir die M�rchen von Pumpen bei Hecklastigkeit und immer steiler werdenden Bahnneigungsflug bei Kopflastigkeit. Das stammt alles aus der Vor-RC-Zeit. Der Fernsteuerpilot wird automatisch das H�henruder so steuern, da� das Modell geradeaus fliegt, sofern es fliegbar ist. Ist es nicht fliegbar, kippt �ber die Seite ab, hat keine Querruderwirkung, so ist der Flieger stark hecklastig. Ist beim Kurvenflug kaum H�henruder n�tig, nimmt das Modell beim Einleiten der Kurve die Nase hoch, so ist es leicht hecklastig. Stellt man nach der Landung fest, da� das H�henruder auf Tiefe getrimmt ist, (was beim erfahrenen Modellpiloten quasi automatisch geht) so pa�t die EWD nicht zum Schwerpunkt, sie ist zu gro�. Oder der Schwerpunkt ist f�r diese EWD zu weit hinten.
Nimmt das Modell beim Gasgeben die Nase hoch, so da� Tiefe gegeben werden mu�, so ist der Flieger kopflastig. Zum Test fliegt man einen Abfangbogen: In ausreichender H�he Motor aus, H�he trimmen zum stabilen Gleitflug. Dann zum Bahnneigungsflug dr�cken, und H�henruder loslassen. Jetzt sollte das Modell langsam die Nase heben, bis es wieder an H�he gewinnt. Hebt es die Nase schnell, so ist es kopflastig. Hebt es die Nase nicht, sondern mu� vor dem Aufschlag eingegriffen werden, so ist es hecklastig. Ausnahme: Kunstflugmodelle. Die sollen sich im R�ckenflug genauso verhalten wie im Normalflug. Also wenn man auf dem R�cken dr�cken mu�, ist der Schwerpunkt zu weit vorne.
Bei der Konstruktion eines Modelles mu� der Schwerpunkt vorgegeben werden. Daf�r mu� z.B. die L�nge der Motorhaube festgelegt werden. Da kann man nicht einfach drauflosbauen und dann probieren, wohin der Akku geschoben werden mu�. Sonst wird der Flieger reichlich bleihaltig. Besser ist es, f�r jedes Bauteil das Gewicht zu ermitteln bzw. festzulegen, und dann eine Momentenberechnung durchzuf�hren.
In einer Tabelle wird f�r jedes Bauteil das Gewicht und der Abstand des Schwerpunktes des Bauteiles zum Sollschwerpunkt des Modelles eingetragen. Das Produkt ergibt das Moment des Bauteiles um den Soll-Schwerpunkt. Die Summe aller Momente wird durch die Summe aller Gewichte geteilt. Das Ergebnis ist die Abweichung des erwarteten Schwerpunktes von Soll-Schwerpunkt. Jetzt kann rechnerisch in der Tabelle solange geschoben werden, bis der Schwerpunkt passt.
Bei zunehmendem Baufortschritt wird die Tabelle �berpr�ft. Fertige Baugruppen ersetzen die verbauten Bauteile. So wird der berechnete Schwerpunkt immer genauer. Korrekturen k�nnen fr�hzeitig eingeleitet werden. Hebel positiv bedeutet hinter dem Soll-Schwerpunkt, Hebel negativ bedeutet vor dem Soll-Schwerpunkt.
Beispiel: (vereinfacht)
In diesem Fall w�re also der Schwerpunkt einen knappen halben Millimeter vor dem geplanten Ort. Also ganz leicht Kopflastig. Damit kann man gut leben.
Beim Bau einer Tragfl�che stellt sich immer wieder die Frage: H�lt die Fl�che das aus? Montiert sie beim Looping ab? Oder ist sie etwa zu stabil und schwerer als n�tig ? Um diese Frage zu beantworten, mu� man zun�chst mal wissen, was mu� die Fl�che denn wirklich aushalten ?
Die Biegebelastung der Tragfl�che entsteht durch die �berall angreifenden Luftkr�fte, Auftrieb genannt, und der Gewichts- bzw. Beschleunigungskraft des angeh�ngten Rumpfes.
Wie gro� kann der Auftrieb werden? Das h�ngt von der Geschwindigkeit ab. Das Verh�ltnis von Fluggeschwindigkeit zu Minimalgeschwindigkeit (Siehe Fl�chenbelastung) zum Quadrat ergibt das Lastvielfache. Das Lastvielfache gibt an, um wieviel gr��er die an der Fl�che zerrende Beschleunigungskraft werden kann als die blo�e Gewichtskraft. Die maximale Geschwindigkeit in Geradeausflug h�ngt von der Antriebsauslegung ab (in etwa Leerlaufdrehzahl das Motors mal Luftschraubensteigung durch zwei), das ist in der Regel das 1.5-fache der Minimalgeschwindigkeit. Beim Abfangen aus dem Sturzflug kann das Lastvielfache den Wert der Gleitzahl annehmen oder sogar �bertreffen ! Sturzflug mit anschlie�end voll H�he ziehen w�re also der �belstm�gliche Fall.
Nun haben Parkflyer aber keine besonders gute Gleitzahl, daher ist ein Lastvielfaches von 6 f�r ''Normal''-Modelle in der Regel ausreichend, f�r Kustflugmodelle sollte ein Lastvielfaches von 10 ausreichen. Bei Wettbewerbs-Seglern sind viel gr��ere Lastvielfache anzunehmen !
Das Biegemoment ist die Belastung, die eine Tragfl�che aushalten mu�. Das Biegemoment ist das Produkt aus der eingeleiteten Kraft und der L�nge des Hebelarmes. Der Hebelarm ist nicht die L�nge einer Fl�chenh�lfte, weil der Auftrieb ja nicht an der Endrippe angreift, sondern verteilt auf die ganze Fl�che. Ohne darauf n�her eingehen zu wollen, kann in etwa eine elliptische Auftriebsverteilung angenommen werden.
Der Hebelarm betr�gt dann 0.45 * die halbe Spannweite. Die Kraft ist die Masse des Flugzeuges ohne die Tragfl�che mal das Lastvielfache mal die Erdbeschleunigung durch Zwei.
Also betr�gt das Biegemoment:
M_b = n_z * g * (m_ges -m_fl ) * s / 8.88
M_b = Biegemoment in Nmm (Newtonmillimeter)
n_z = Lastvielfaches
g = Erdbeschleunigung = 9.81 m/s
m_ges =Gesamtmasse des Flugzeuges in Kg
m_fl = Masse der Tragfl�che in kg
s = Spannweite in mm
Der Gegenspieler des Biegemomentes ist das Widerstandmoment. Es ist ein geometrisches Ma�, das beschreibt, wie das Biegemoment in einer Struktur zu einer Zug- bzw. Druckspannung f�hrt.
Das Widerstandmoment eines Balkens (Stegholm) berechnet sich zu
W = b * h / 6
W = Widerstandsmoment in mm
b = St�rke des Steges (Materialst�rke) in mm
h = H�he des Steges (Fl�chendicke ohne Beplankung) in mm
Das Widerstandmoment eines Doppelholmes (Kastenholm, Doppel-T) berechnet sich zu
W = H * b * d - 2 * b * d
W = Widerstandsmoment in mm
H = H�he des Doppelholmes (Fl�chendicke ohne Beplankung)
b = Breite der Holmgurte in mm
d = St�rke der Holmgurte in mm
Die Verkastung sorgt nur daf�r, da� sich der Obergurt nicht gegen�ber dem Untergurt verschieben kann. Die Faserrichtung der Verkastung verl�uft senkrecht, um die Schubspannung aufzunehmen. Da sie so keine Biegespannung aufnehmen kann, wird sie nicht mitgerechnet.
Eine freitragende Fl�che (z.B. Styro + Beplankung) hat nat�rlich auch ein nicht unbetr�chtliches Widerstandmoment. Dieses zu berechnen ist nat�rlich etwas schwieriger, weil sich ja das H von der Nase bis zur Endleiste ver�ndert. Eine Absch�tzung ist nat�rlich trotzdem m�glich:
W = ( H * b * d - 2 * b * d ) / 2
W = Widerstandsmoment in mm
H = Fl�chendicke
b = Fl�chentiefe
d = Beplankungsst�rke
Das Material des Balkens, der ein Widerstandsmoment besitzt und einer Biegespannung ausgesetzt ist, erf�hrt eine mechanische Spannung, auf der einen Seite auf Zug, auf der anderen Seite auf Druck. Die Zugspannung wird das Material zerrei�en, wenn sie gr��er wird als die Zugfestigkeit des Materiales. Der Bruch eines Balkens erfolgt also, weil die Fasern rei�en.
Die Zugspannung berechnet sich zu
sigma_b = M_b / W_b
sigma_b = Zugspannung in N/mm (Newton pro Quadratmillimeter)
M_b = Biegemoment in Nmm (Newtonmillimeter)
W_b = Widerstandmoment in mm
Die Zugfestigkeit ist eine reine Materialfrage. Sie kann durch eine Zerrei�probe ermittelt werden. Einfacher ist es jedoch, einen Balken aus dem zu testenden Material zu biegen, und die Kraft zu messen, bei der er bricht. Dann kann aus den oben aufgef�hrten Formeln die Zugfestigkeit ermittelt werden.
Hier die Ergebnisse einiger modellbautypischer Materialien:
Depron (Nomaplan) 0.5 N/mm
Balsaholz (160g /dm) 10 N/mm
Kiefer 50 N/mm
Zun�chst wird das Profil ausgew�hlt und dann der Holm grob dort hinein gezeichnet. Dann wird aus der erwarteten Abflugmasse und dem gew�hlten Lastvielfachen das Biegemoment M_b bestimmt.
Jetzt wird das Widerstandsmoment W_b des geplanten Holmes ermittelt. Dann wird die Zugspannung sigma_b berechnet. Ist die Zugspannung kleiner als die Zugfestigkeit des gew�hlten Materiales, so wird die Tragfl�che das geplante Lastvielfache aushalten, ist aber eventuell unn�tig schwer.
Ist die Zugspannung gr��er als die Zugfestigkeit, so mu� der Holm ge�ndert werden. Die Holmgurte k�nnen breiter oder dicker werden, das Profil kann dicker werden, oder das Material kann ge�ndert werden.
Ist die Tragfl�che im Rohbau fertig, so sollte diese einem Belastungsversuch unterzogen werden. Das kann auch schon beim fertigen Holm geschehen (z.B. Rohrholm). Die Tragfl�che wird in der Mitte zwischen Wurzelrippe und Endrippe auf jeder Seite mit einer weichen Unterlage gest�tzt. Dann wird die Mitte der Tragfl�che (bzw. der Rumpf bei geteilter Fl�che) mit einem Gewicht belastet, da� bis zum Gewicht des kompletten Fliegers ohne Tragfl�che mal Lastvielfaches gesteigert wird. H�lt die Tragfl�che das aus, so kann man mit gutem Gef�hl starten. H�lt sie das nicht aus, ist das noch immer besser als ein Luftzerleger.
Der Fl�cheninhalt des H�henleitwerk sollte etwa ein Viertel des Fl�cheninhaltes der Tragfl�che betragen. Bei den gro�en Vorbildern ist das H�henruder meist so klein wie irgend m�glich ausgef�hrt, um Treibstoff einzusparen. Das w�rde aber beim Parkflyer zu klein werden.
Im schlimmsten Fall kann ein zu kleines H�henleitwerk zum Absturz f�hren, wenn das Modell z.B. aus einem Looping ins Trudeln �bergeht und nicht mehr abzufangen ist. Der Fl�cheninhalt des Seitenruders sollte etwa ein Siebtel des Fl�cheninhaltes der Tragfl�che betragen. Beim Doppeldecker bezieht sich das Verh�ltnis auf eine Fl�che.
Der Abstand von der Tragfl�chenhinterkante zur H�henleitwerksvorderkante sollte etwa das 1.5-fache bis 2-fache der Fl�chentiefe betragen. Alternativ kann man auch den Abstand vom Schwerpunkt zum H�henruder in etwa als halbe Spannweite auslegen. Genaue Berechnungen sind zwar m�glich, lohnen aber kaum den Aufwand. (Stichwort: Stabilit�tsma�)
Wenn man sich nicht sicher ist, kann man ein einfaches, ungesteuertes, verkleinertes Depronmodell zusammenschnitzen und probieren, was passiert, wenn das Leitwerk nach und nach verkleinert wird. Irgendwann ist es vorbei mit stabilem Geradeausflug. Dann ist das Leitwerk zu klein geworden. Ein zu gro�es Leitwerk schadet nicht, ist aber unn�tig schwer. Bei Kunstflugmodellen wird der Rumpf bewu�t extra lang gemacht, damit der Hebelarm des H�henruders gr��er wird und so besonders enge Loopings geflogen werden k�nnen. Logischerweise braucht ein langer Rumpf auch eine lange Nase, damit der Schwerpunkt wieder stimmt.
F�r das Leitwerk gen�gt in der Regel eine ebene Platte, typischerweise aus Depron. Balsa ist zu schwer. Auch ein Sandwich aus Spaltdepron, Balsa, Spaltdepron, geklebt mit Uhu-Por, ist eine gute L�sung. Ein eingelegter Kohlestab schafft zus�tzliche Stabilit�t.
Ein Kohlestab kann auch durch die Stirnseite einer Depronplatte gestochen werden, um so die Biegesteifigkeit zu erh�hen. Mit ein wenig Fingerfertigkeit kann der Kohlestab hinreichend pr�zise gef�hrt werden. Kleiner Tip: Erst den Stab durchstechen, dann die Form des Leitwerkes ausschneiden. Wenn der Stab etwas schr�g ger�t, macht das dann nichts.
Beim Seitenleitwerk kann der Stab auch zur Fixierung genutzt werden.
Als Klappen gen�gen in der Regel einfache Depronstreifen, passend in Form geschnitten. F�r das Querruder einer profilierten Fl�che k�nnen mehrere Depronstreifen aufeinander geklebt werden, diese werden dann mit zwei Schablonen wie Styro-Tragfl�che mit dem hei�en Draht keilf�rmig geschnitten. Etwas nachschleifen, fertig ist die Klappe. Hinterseite anschleifen, so da� die gew�nschten Ausschl�ge m�glich sind.
Querruderklappen sollten etwa �ber ein Viertel der Fl�chentiefe gehen. Es gen�gt, wenn die Klappen �ber die �u�ere H�lfte der Fl�che gehen. Bei Kunstflugmodellen sollen die Querruder aber wesentlich gr��er werden und sich �ber die ganze Fl�che erstrecken.
H�hen- und Seitenruderklappen sollen etwa �ber ein Drittel der Leitwerkstiefe gehen. Bei Kunstflugmodellen auch �ber die H�lfte, ggf. mit �berstand. Wichtig ist, da� sich die Klappen auch bei Vollausschlag nicht ber�hren k�nnen.
Die Klappen werden in �blicher Weise mit zwei Streifen Tesa-Film Kristallklar 19 mm befestigt. Dabei sollte die Depron-Oberfl�che an der Klebestelle mit etwas Uhu-Por eingestrichen werden, das macht die Sache dauerhafter. Die Enden mit zus�tzlichen Klebestreifen sichern, damit sich diese nicht l�sen.
Passende Ruderh�rner sind im Modellbauladen selten zu finden, daher werden sie aus Polystyrol-Platte 1 mm selber geschnitten. Wichtig ist, da� die Bohrungen f�r die Steuerstangen genau senkrecht �ber dem Scharnier liegen. Sonst kommt es ungewollt zu unterschiedlichen Ausschl�gen in die verschiedenen Richtungen.
Die Ruderh�rner werden mit Zapfen versehen, die in die Depron-Klappen eingedr�ckt werden. Anschlie�end mit Epoxy verkleben. F�r die Steuerstangen gen�gt 0.8 mm Stahldraht. Dieser wird mit Bowdenzug-Innenrohren gef�hrt. Die Rohre sind allerdings schwer zu verkleben. Am Besten Epoxy nehmen.
Die Steuerstangen k�nnen an den Enden gekr�pft werden, oder nur umgebogen und dann mit einem wenige Millimeter langen St�ck Bowdenzug-Innenrohr gesichert, welches mit Sekundenkleber aufgeklebt wird. Es darf sich nichts im Flug l�sen k�nnen !
Bei ''Normal''-Modellen gen�gt ein Auschlag von 15� bis 20� . F�r H�hen- und Querruder sollen die Ausschl�ge am Sender per Dual-Rate-Schalter auf die H�lfte verringert werden. Das erleichtert den Erstflug. Bei Kunstflugmodellen sind Ausschl�ge von 30� bis 45� m�glich. Dann mu� aber ordentlich Expo beigemischt werden. Auch hier zum Einfliegen verringern. Bei zu gro�en Klappenausschl�gen kann z.B.am H�henruder die Str�mung abrei�en. Dann verungl�ckt ein Looping bei Vollausschlag, w�hrend ein gr��erer Looping gelingt. Beim Einfliegen sollte der H�henruderausschlag so eingestellt werden, da� im Landeanflug bei voll gezogenem H�henruder noch so gerade kein Str�mungsabri� eintritt. Das erleichtert die Landung ungemein. Beim Querruder gen�gt in der Regel ein kleiner Ausschlag zum Einleiten von Kurven und zum Aussteuern von Windeinfl�ssen. F�r die Rolle werden dagegen sehr starke Ausschl�ge ben�tigt. Sollen die Querruder als Landehilfe genutzt werden, d�rfen sie nat�rlich nicht mechanisch anschlagen.
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Mathematics Department, Macquarie University, Sydney.
The command line arguments were:
latex2html -split 0 parkflyer
The translation was initiated by on 2009-01-25
Jeder Fl�gel tr�gt das halbe Eigengewicht des Fliegers mal Lastvielfaches.
Das gibt zusammen mit der halben Spannweite ein Biegemoment an der Wurzel.
Dort wird der Oberholm auf Druck, der Unterholm auf Zug beansprucht (au�er wir fliegen auf dem Kopf).
Aus dem Abstand der Holme (wir denken sie fl�chig und d�nn) kann man die Kr�fte, mit dem Holmquerschnitt die Spannungen errechnen.
... und mit
erh�lt man :
Das ist am Beispiel meines Balsa-Rainbow (Lastvielfach=4, damit er Looping kann):
also etwas weniger als die 10 N/qmm, die Balsa verknust.